60周年
:::
專利名稱

金屬表面改質的方法、金屬與纖維複材接合的方法以及金屬與纖維複材的複合體
年度 114
狀態 獲證維護中
獲證編號
類別 發明
申請國家 中華民國
專利權人 金屬中心
專利起訖 1140321~1321102
專利證號 I877883
摘要 建立低粗糙度化學蝕刻暨結合化學偶合劑表面官能基化處理技術；調整蝕刻參數增加金屬材料比表面積，提高化學官能基嫁接量，強化金屬材料與高分子材料間的親和性，使接合界面兼具倒勾型微孔洞物理錨固與官能基化學鍵結效果，金屬材料與纖維熱塑複材之無膠合劑異質界面接合強度達34±2MPa
特色 1. 材料輕量化：鋁合金/複合材料多功設計，重量較鋁合金材料減輕30%
2. 材料具可回收再循環，達到減碳效益：鋁合金/纖維/熱塑性樹脂可回收再生
3. 提升附加價值：結構板材透過異材接合達到輕量化，表面保有金屬光澤質感，兼具輕量薄型化之優勢。
4. 金屬材料跨域整合複材產業，促進混成材料國產自主化，跨域整合高階製造製程技術能量。
創造效益 建立較低粗糙度化學蝕刻金屬表面技術製程，調整蝕刻參數提高鋁材接合面比表面積，以增加矽烷化學官能基嫁接數量；開發蝕刻液配方含有氯離子、硫酸根離子、鐵離子、銅離子及錳離子之含量比例，優化蝕刻時間達到最佳化蝕刻時間，側微孔洞呈現倒鉤型貌孔洞尺寸2~6μm，表面粗糙度(Rz)降低。
建立官能基改質技術，選用與鋁合金及聚碳酸酯可產生鍵結的矽烷化合物，結構上特殊官能基可同時與聚碳酸酯和金屬產生化學反應，在水解-值佈-脫水固化製程調控矽烷溶液的水醇比例、pH值、反應溫度及時間至最適化；於上述具微孔金屬表面施以官能基矽烷化處理
市場資訊 因應世界趨勢及政府推動淨零碳排目標，在運輸交通載具朝輕量化發展迫切。新的世代將由纖維增強複合材料，逐漸取代金屬材料，在產品的結構設計採用多種材料的組合可以達到輕量化的目標。
異質接合混成材料將在2022年至2027年期間迎來一波成長潮，尤其是2022年起，市場年成長率將超過10%，以航空航太、衛星載體、水下載具、電池外殼、建築以及消費性電子產品為主要應用領域，具有高度市場發展潛力。
3C產業：全球2020年3C產品市場總額約達69兆177億台幣，其中電腦(Computer)佔比49.1%最大，達33兆8,817億台幣。
2021年製造業上市櫃公司營收淨額前3大依序為：鴻海3兆6,437億元、台積電1兆5,747億元及仁寶1兆1,716億元。其中電子零組件業、電腦電子產品及光學製品業受惠5G科技應用拓展
航空產業：美國航太市場材料預估至2025年將以複材為大宗，佔比40%，產值約1410億台幣
自行車產業：全球碳纖維自行車2021 年至 2025 年間複合平均增長率約 15%，2021年市場規模為28.0327億美元；台灣廠商年產約50萬台碳纖複材自行車，每台複材構件平均NT$40,000元，則年產值超過200億元。
其他：風電葉片、運動用品
聯絡人 金屬工業研究發展中心 羅政副組長 
Tel: 07-3513121轉2366, Fax: 07-3534062
E-mail ：judylo@mail.mirdc.org.tw
更新日期：106-02-15　/　維護單位：系統管理者
<